第五章 厂用电及其接线 第一节 概述
一、厂用电及厂用电率
发电厂中为了保证主要设备正常运行设置了许多厂用辅助机械设备，这些辅助机械大都由电动机来拖动。此外，电厂内还配置有为运行操作、试验、修配、电焊、照明等用途的用电设备。这些电动机以及用电设备的总耗电量，统称为厂用电或自用电。由厂用变压器（或电抗器）、厂用供电电缆、厂用成套配电装置及各类厂用负荷所构成的系统，统称为厂用电系统。 厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。额定工况下，厂用电率可由下式估算：
KP=
Scacosϕ
⨯100% PN
式中，KP:厂用电率，%；Sca：厂用计算负荷，Kva;cosw: 平均功率因数，一般取0.8；PN：发电机的额定功率，Kw.
二、水电站厂用电的特点：
（1）厂用电容量所占电站总容量的比重很小，一般仅为0.3%-2%；
（2）对水电厂，由于水轮发电机组辅助设备使用的电动机容量均不大，通常只设380V一个厂用电压等级，由动力和照明共用的三相四线制系统供电。大型水电厂中，在坝区和水利枢纽设有大型机械，如船闸或升船机、闸门启闭装置等，这些设备距主厂房较远，需在那里设专用变压器，采用6kV或10kV供电。
（3）厂用电设备中大部分是经常不运转的，经常运转的设备中大多数是属于断续运转的，经常而又连续运转的设备很少，最大负荷年利用小时数一般在2000h以下，整个厂用电装置的负荷率和同时率不高。因此，必须通过厂用电负荷的统计分析，才能合理确定厂用变压器的容量。
（4）从厂用电负荷的重要性来看，除少数机组润滑系统用电及采用可控硅励磁方式的整流装置冷却用电外，一般均允许短时停电；
（5）容量较大的水电站在并入电力系统运行时，常担负调峰或调频任务，机组启停步骤、运行方式多变。为保证厂用电供电的可靠性，可考虑从电力系统经主变压器反馈供电给厂用电负荷。
三、厂用电负荷的分类
为了正确地统计厂用电负荷的大小，以便合理地确定水电站厂用电接线的供电方式以及选择厂用变压器的容量和台数，需对厂用电负荷进行分类： 1、按厂用电负荷的用途分类
（1）直接为机组服务的机组自用电。主要包括机组调速和润滑用油泵、机组技术供水泵、空气压缩机、采用可控硅励磁方式的整流装置冷却风扇、发电机－变压器单元接线中变压器的冷却风扇、单元引水方式的电动闸阀或蝴蝶阀等；
（2）全厂公用电。主要包括水泵装置、油处理装置、通风机、接在发电机电厂母线上主变压器的冷却风扇、直流电源、照明、电热、主机房的吊车、水工建筑物的启闭机、以及电气和机械的试验检修设备等。 2、按重要程度分类
各种厂用电负荷的重要程度是不相同的，根据厂用负荷在电站生产过程中的作用和允许停电的时间可以分成五类：
（1）Ⅰ类负荷。
Ⅰ类负荷指短时停电都会影响人身或设备安全，使机组停止运行或发电量大幅度下降的负荷。如水电厂中的调速器压油泵、润滑油泵等。这些重要辅助机械通常都设置两套，互为备用，且其电动机分别接到两个独立电源的母线（段）上。厂用母线可从两个电源受电，一个工作一个备用。当工作电源失去后，备用电源就立即自动投入。
（2）Ⅱ类负荷。
Ⅱ类负荷允许短时停电（几秒至几分钟），但较长时间的停电有可能损坏设备或影响机组的正常运行。Ⅱ类负荷一般由两段母线供电，采用手动切换。 （3）Ⅲ类负荷。
Ⅲ类负荷允许较长时间的停电而不会直接影响生产的正常运行。如试验室、油处理室及中央修配厂的用电设备等。Ⅲ类负荷一般由一个电源供电即可。
（4）事故保安负荷
事故保安负荷是指在停机过程中及停机后一段时间内必须保证供电的负荷，否则将导致主要设备损坏、重要的自动控制失灵或恢复供电的延迟。事故保安负荷有直流保安负荷和交流保安负荷两种：
直流保安负荷。由蓄电池组供电，如发电机的直流润滑油泵等；
交流保安负荷。平时由交流厂用电供电，失去厂用电源时，一般由快速自启动的柴油发电机组自动投入供电（极短时间停电），如200MW及以上机组的盘车电动机等。 （5）不间断供电负荷。
不间断供电负荷必须保证连续供电（发生事故后电源自动切换时间不大于5ms），并且要求电压和频率非常稳定。因此有时被称为0Ⅰ类负荷。如实时控制的计算机系统。不间断供电电源（UPS）一般采用以直流蓄电池组为后备的整流－逆变装置，采用静态开关进行自动切换。
3、按工作方式分类。
厂用电负荷的工作方式根据其使用时间划分，有经常、不经常、连续、短时和断续五种情况： 经常－指每天都要使用的用电设备
不经常－指仅在检修、事故或机组启停期间使用的用电设备 连续－每次使用均带负荷运转2h以上的用电设备； 短时－每次使用均带负荷运转10-20min者；
断续－每次使用从带负荷到空载或停止，反复周期性地工作，每一周期（工作时间加上停止时间）不超过10min者。
中小型水电厂厂用电负荷分类表
二、全厂公用电
二、全厂公用电
第二节 厂用电接线
一、厂用电源的引接方式 1、厂用工作电源的引接 2、厂用备用电源的引接
（1）从发电机电压母线的不同分段上引接厂用备用变压器；
（2）从与电力系统联系紧密的升高电压母线上引接厂用高压备用变压器，如有两级与系统联系的升高电压，尽量选用低一级以节省投资；
（3）从联络两级升高电压的联络变压器的第三绕组引接厂用备用变压器； （4）从外部电网中引接专用线路（经济性差，极少采用） 厂用备用电源分明备用和暗备用两种：
火电厂一般采用明备用，即装设专门的备用变压器，平时不工作或仅带很小负荷，一旦某一工作电源失去后，该备用变压器自动代替原来的工作电源。
水电厂多采用暗备用，即不设专门的备用变压器，而是两个厂用工作变压器容量选大一些，互为备用。暗备用减少了厂用变压器的数量，也相应节约了占地和费用，但因每台变压器只在半载下运行，投资较大，运行费用高。 3、启动电源的取得 4、事故保安电源
二、水电厂厂用电接线
水电厂厂用电接线采用单母线分段接线型式。对中、小型水电厂通常厂用母线只分为两段，由两台厂用变压器以暗备用方式给两段厂用母线供电；对大容量水电厂，厂用母线则按机组台数分段，每段由单独厂用变压器供电，并设置专用备用变压器。为了供给厂外坝区闸门及水利枢纽防洪、灌溉取水、船闸或升船机、筏道、鱼梯等设施用电，可设专用坝区变压器，按其距主厂房远近、负荷大小以及发电机电压等条件，可采用6kV或10kV电压供电，其余厂用电负荷均以380/220V供电。
第五章 厂用电及其接线 第一节 概述
一、厂用电及厂用电率
发电厂中为了保证主要设备正常运行设置了许多厂用辅助机械设备，这些辅助机械大都由电动机来拖动。此外，电厂内还配置有为运行操作、试验、修配、电焊、照明等用途的用电设备。这些电动机以及用电设备的总耗电量，统称为厂用电或自用电。由厂用变压器（或电抗器）、厂用供电电缆、厂用成套配电装置及各类厂用负荷所构成的系统，统称为厂用电系统。 厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。额定工况下，厂用电率可由下式估算：
KP=
Scacosϕ
⨯100% PN
式中，KP:厂用电率，%；Sca：厂用计算负荷，Kva;cosw: 平均功率因数，一般取0.8；PN：发电机的额定功率，Kw.
二、水电站厂用电的特点：
（1）厂用电容量所占电站总容量的比重很小，一般仅为0.3%-2%；
（2）对水电厂，由于水轮发电机组辅助设备使用的电动机容量均不大，通常只设380V一个厂用电压等级，由动力和照明共用的三相四线制系统供电。大型水电厂中，在坝区和水利枢纽设有大型机械，如船闸或升船机、闸门启闭装置等，这些设备距主厂房较远，需在那里设专用变压器，采用6kV或10kV供电。
（3）厂用电设备中大部分是经常不运转的，经常运转的设备中大多数是属于断续运转的，经常而又连续运转的设备很少，最大负荷年利用小时数一般在2000h以下，整个厂用电装置的负荷率和同时率不高。因此，必须通过厂用电负荷的统计分析，才能合理确定厂用变压器的容量。
（4）从厂用电负荷的重要性来看，除少数机组润滑系统用电及采用可控硅励磁方式的整流装置冷却用电外，一般均允许短时停电；
（5）容量较大的水电站在并入电力系统运行时，常担负调峰或调频任务，机组启停步骤、运行方式多变。为保证厂用电供电的可靠性，可考虑从电力系统经主变压器反馈供电给厂用电负荷。
三、厂用电负荷的分类
为了正确地统计厂用电负荷的大小，以便合理地确定水电站厂用电接线的供电方式以及选择厂用变压器的容量和台数，需对厂用电负荷进行分类： 1、按厂用电负荷的用途分类
（1）直接为机组服务的机组自用电。主要包括机组调速和润滑用油泵、机组技术供水泵、空气压缩机、采用可控硅励磁方式的整流装置冷却风扇、发电机－变压器单元接线中变压器的冷却风扇、单元引水方式的电动闸阀或蝴蝶阀等；
（2）全厂公用电。主要包括水泵装置、油处理装置、通风机、接在发电机电厂母线上主变压器的冷却风扇、直流电源、照明、电热、主机房的吊车、水工建筑物的启闭机、以及电气和机械的试验检修设备等。 2、按重要程度分类
各种厂用电负荷的重要程度是不相同的，根据厂用负荷在电站生产过程中的作用和允许停电的时间可以分成五类：
（1）Ⅰ类负荷。
Ⅰ类负荷指短时停电都会影响人身或设备安全，使机组停止运行或发电量大幅度下降的负荷。如水电厂中的调速器压油泵、润滑油泵等。这些重要辅助机械通常都设置两套，互为备用，且其电动机分别接到两个独立电源的母线（段）上。厂用母线可从两个电源受电，一个工作一个备用。当工作电源失去后，备用电源就立即自动投入。
（2）Ⅱ类负荷。
Ⅱ类负荷允许短时停电（几秒至几分钟），但较长时间的停电有可能损坏设备或影响机组的正常运行。Ⅱ类负荷一般由两段母线供电，采用手动切换。 （3）Ⅲ类负荷。
Ⅲ类负荷允许较长时间的停电而不会直接影响生产的正常运行。如试验室、油处理室及中央修配厂的用电设备等。Ⅲ类负荷一般由一个电源供电即可。
（4）事故保安负荷
事故保安负荷是指在停机过程中及停机后一段时间内必须保证供电的负荷，否则将导致主要设备损坏、重要的自动控制失灵或恢复供电的延迟。事故保安负荷有直流保安负荷和交流保安负荷两种：
直流保安负荷。由蓄电池组供电，如发电机的直流润滑油泵等；
交流保安负荷。平时由交流厂用电供电，失去厂用电源时，一般由快速自启动的柴油发电机组自动投入供电（极短时间停电），如200MW及以上机组的盘车电动机等。 （5）不间断供电负荷。
不间断供电负荷必须保证连续供电（发生事故后电源自动切换时间不大于5ms），并且要求电压和频率非常稳定。因此有时被称为0Ⅰ类负荷。如实时控制的计算机系统。不间断供电电源（UPS）一般采用以直流蓄电池组为后备的整流－逆变装置，采用静态开关进行自动切换。
3、按工作方式分类。
厂用电负荷的工作方式根据其使用时间划分，有经常、不经常、连续、短时和断续五种情况： 经常－指每天都要使用的用电设备
不经常－指仅在检修、事故或机组启停期间使用的用电设备 连续－每次使用均带负荷运转2h以上的用电设备； 短时－每次使用均带负荷运转10-20min者；
断续－每次使用从带负荷到空载或停止，反复周期性地工作，每一周期（工作时间加上停止时间）不超过10min者。
中小型水电厂厂用电负荷分类表
二、全厂公用电
二、全厂公用电
第二节 厂用电接线
一、厂用电源的引接方式 1、厂用工作电源的引接 2、厂用备用电源的引接
（1）从发电机电压母线的不同分段上引接厂用备用变压器；
（2）从与电力系统联系紧密的升高电压母线上引接厂用高压备用变压器，如有两级与系统联系的升高电压，尽量选用低一级以节省投资；
（3）从联络两级升高电压的联络变压器的第三绕组引接厂用备用变压器； （4）从外部电网中引接专用线路（经济性差，极少采用） 厂用备用电源分明备用和暗备用两种：
火电厂一般采用明备用，即装设专门的备用变压器，平时不工作或仅带很小负荷，一旦某一工作电源失去后，该备用变压器自动代替原来的工作电源。
水电厂多采用暗备用，即不设专门的备用变压器，而是两个厂用工作变压器容量选大一些，互为备用。暗备用减少了厂用变压器的数量，也相应节约了占地和费用，但因每台变压器只在半载下运行，投资较大，运行费用高。 3、启动电源的取得 4、事故保安电源
二、水电厂厂用电接线
水电厂厂用电接线采用单母线分段接线型式。对中、小型水电厂通常厂用母线只分为两段，由两台厂用变压器以暗备用方式给两段厂用母线供电；对大容量水电厂，厂用母线则按机组台数分段，每段由单独厂用变压器供电，并设置专用备用变压器。为了供给厂外坝区闸门及水利枢纽防洪、灌溉取水、船闸或升船机、筏道、鱼梯等设施用电，可设专用坝区变压器，按其距主厂房远近、负荷大小以及发电机电压等条件，可采用6kV或10kV电压供电，其余厂用电负荷均以380/220V供电。